ITTO20060453A1 - METHOD OF IDENTIFICATION OF A OBJECTIVE FOR A SYNTHETIC OPENING RADAR SYSTEM - Google Patents

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ITTO20060453A1
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Franco Mazzenga
Lorenzo Ronzitti
Antonio Saitto
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Telespazio Spa
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Description

D E SC R I Z IO N E DESCRIPTION

La presente invenzione è relativa ad un metodo per identificare un obiettivo per un sistema radar ad apertura sintetica. The present invention relates to a method for identifying a target for a synthetic aperture radar system.

In particolare, la presente invenzione trova vantaggiosa, .ma non esclusiva, applicazione nell'identificazione di obiettivi che si muovono all'interno di un'area sorvegliata da un sistema radar ad apertura sintetica provvisto di almeno una piattaforma mobile collegata via radio con una stazione di elaborazione remota, cui la descrizione che segue farà esplicito riferimento senza per questo perdere in generalità. In particular, the present invention finds an advantageous, but not exclusive, application in the identification of targets moving within an area monitored by a synthetic aperture radar system provided with at least one mobile platform connected via radio with a station. remote processing, to which the following description will explicitly refer without losing generality.

Un sistema radar ad apertura sintetica ("Synthetic Aperture Radar") (SAR) comprende un trasmettitore ed un ricevitore per segnali radar operanti su di una piattaforma mobile costituita, per esempio, da un aeroplano o da un satellite, ed una stazione di elaborazione remota collegata, tramite un apposito canale radio, con la piattaforma mobile. Il trasmettitore invia un segnale radar verso un area terrestre o marina da sorvegliare ed il ricevitore riceve l'eco radar riflesso da tale area e lo ritrasmette verso la stazione di elaborazione remota incaricata di elaborare l'eco radar per ottenere una mappa bidimensionale dell'area sorvegliata. A Synthetic Aperture Radar (SAR) radar system comprises a transmitter and a receiver for radar signals operating on a mobile platform consisting, for example, of an airplane or satellite, and a remote processing station connected, through a special radio channel, with the mobile platform. The transmitter sends a radar signal to a terrestrial or marine area to be monitored and the receiver receives the radar echo reflected from that area and retransmits it to the remote processing station in charge of processing the radar echo to obtain a two-dimensional map of the area. supervised.

Il segnale radar trasmesso è costituito da successivi impulsi elettromagnetici nella banda delle microonde modulati con una modulazione lineare in frequenza, altresì nota come modulazione CHIRP, trasmessi ad intervalli regolari dì tempo. La stazione di elaborazione combina in modo coerente gli echi radar corrispondenti agli impulsi trasmessi. Ciò permette di ottenere mappe di aree di grandi dimensioni con un'elevata risoluzione in direzione azimutale pur utilizzando antenne trasmittenti di dimensioni relativamente piccole. La modulazione CHIRP degli impulsi permette, invece, di ottenere una elevata risoluzione in direzione ortogonale alla direzione azimutale viene ottenuta. The transmitted radar signal consists of successive electromagnetic pulses in the microwave band modulated with a linear modulation in frequency, also known as CHIRP modulation, transmitted at regular intervals of time. The processing station consistently combines the radar echoes corresponding to the transmitted pulses. This allows to obtain maps of large areas with high resolution in the azimuth direction while using relatively small transmitting antennas. The CHIRP modulation of the pulses, on the other hand, allows to obtain a high resolution in a direction orthogonal to the azimuth direction being obtained.

Per coprire aree di notevole estensione possono venire impiegati più satelliti, ossia una cosiddetta costellazione di satelliti. Several satellites can be used to cover large areas, ie a so-called constellation of satellites.

Allo scopo di localizzare alcuni punti di riferimento fissi sulle mappe vengono impiegati dei dispositivi trasponditori , comunemente noti col nome di "corner reflectors" , ì quali vengono disposti in corrispondenza di tali punti per ricevere il segnale radar e ritrasmetterlo in modo trasparente, previa semplice amplificazione. Il segnale radar ritrasmesso presenta una potenza solitamente maggiore dei segnali riflessi dall'ambiente circostante che compongono l'eco radar e di conseguenza i punti di riferimento fissi appaiono più luminosi sulla mappa costruita. In order to locate some fixed reference points on the maps, transponder devices are used, commonly known as "corner reflectors", which are arranged at these points to receive the radar signal and retransmit it transparently, after simple amplification. . The retransmitted radar signal usually has a greater power than the signals reflected from the surrounding environment that make up the radar echo and consequently the fixed reference points appear brighter on the constructed map.

Tuttavia, tale metodologia risulta inefficace per identificare più obiettivi fissi e/o mobili nell'area sorvegliata, per esempio navi, veicoli o persone. Infatti, sebbene sia sempre possibile individuare delle posizioni sulla mappa (punti più luminosi), non è possibile identificare con esattezza gli obiettivi che corrispondono alle posizioni individuate, specialmente se gli obiettivi si muovono velocemente . However, this methodology is ineffective for identifying multiple fixed and / or mobile targets in the monitored area, for example ships, vehicles or people. In fact, although it is always possible to identify positions on the map (brightest points), it is not possible to identify exactly the objectives that correspond to the identified positions, especially if the objectives are moving quickly.

Scopo della presente invenzione è di fornire un metodo di identificazione di un obiettivo per un sistema radar ad apertura sintetica, ed un sistema radar ad apertura sintetica implementante tale metodo, i quali consentano di risolvere gli inconvenienti sopra descrìtti e, nello stesso tempo, siano di facile ed economica realizzazione. The object of the present invention is to provide a method for identifying a target for a synthetic aperture radar system, and a synthetic aperture radar system implementing this method, which allow to solve the drawbacks described above and, at the same time, are of easy and cheap realization.

In accordo con la presente invenzione vengono forniti un metodo di identificazione dì un obiettivo per un sistema radar ad apertura sintetica, un dispositivo di identificazione di un obiettivo per un sistema radar ad apertura sintetica, ed un sistema radar ad apertura sintetica, secondo quanto definito nelle rivendicazioni allegate. In accordance with the present invention, a target identification method for a synthetic aperture radar system, a target identification device for a synthetic aperture radar system, and a synthetic aperture radar system are provided, as defined in claims attached.

L'idea alla base della presente invenzione è quella di munire un obiettivo, che si muove all'interno di un area sorvegliata da un sistema radar ad apertura sintetica, di un dispositivo di identificazione, il quale riceve un segnale radar trasmesso dal sistema radar, elabora tale segnale radar per associare al segnale radar stesso delle informazioni relative all'obiettivo e trasmette tale segnale radar elaborato; di ricevere, parte del sistema radar, un segnale di eco radar comprendente il segnale radar elaborato trasmesso dal dispositivo di identificazione; e di elaborare, da parte del sistema radar, tale segnale di eco radar per localizzare l'obiettivo nell'area e per estrarre le informazioni relative all'obiettivo in modo tale da identificare l'obiettivo stesso. The idea behind the present invention is to equip a target, which moves within an area monitored by a synthetic aperture radar system, with an identification device, which receives a radar signal transmitted by the radar system, processes this radar signal to associate information relating to the target to the radar signal itself and transmits this processed radar signal; receiving, part of the radar system, a radar echo signal comprising the processed radar signal transmitted by the identification device; and to process, by the radar system, this radar echo signal to locate the target in the area and to extract the information relating to the target in such a way as to identify the target itself.

Per una migliore comprensione della presente invenzione, vengono ora descritte forme di realizzazione preferite in cui il sistema radar ad apertura sintetica impiega un satellite, a puro titolo di esempio non limitativo e con riferimento ai disegni allegati, nei quali: For a better understanding of the present invention, preferred embodiments are now described in which the synthetic aperture radar system uses a satellite, purely by way of non-limiting example and with reference to the attached drawings, in which:

- la figura 1 illustra uno schema generale di un sistema radar ad apertura sintetica in accordo con la presente invenzione; Figure 1 illustrates a general scheme of a synthetic aperture radar system in accordance with the present invention;

- la figura 2 illustra una preferita forma di attuazione di un dispositivo di identificazione per il sistema radar ad apertura sintetica della figura 1 in accordo con la presente invenzione; Figure 2 illustrates a preferred embodiment of an identification device for the synthetic aperture radar system of Figure 1 in accordance with the present invention;

- la figura 3 illustra una sequenza di messaggi alimentata all'ingresso del dispositivo di identificazione della figura 2; Figure 3 illustrates a sequence of messages fed to the input of the identification device of Figure 2;

- la figura 4 illustra con maggiore dettaglio una parte del sistema radar ad apertura sintetica della figura 1; e Figure 4 illustrates in greater detail a part of the synthetic aperture radar system of Figure 1; And

- la figura 5 illustra una ulteriore preferita forma dì attuazione del dispositivo di identificazione per il sistema radar ad apertura sintetica della figura 1 in accordo con la presente invenzione . Figure 5 illustrates a further preferred embodiment of the identification device for the synthetic aperture radar system of Figure 1 in accordance with the present invention.

Nella figura 1, con 1 è genericamente indicato, nel suo complesso, un sistema radar ad apertura sintetica atto a sorvegliare un'area terrestre o marina, nella quale è presente almeno un obiettivo 2, quale, per esempio, un veicolo, una persona oppure un'imbarcazione, che si muove all'interno dell'area stessa. L'obiettivo 2 è munito di un dispositivo di identificazione 3 che permette al sistema radar 1 di localizzare ed identificare l'obiettivo 2 nell'area sorvegliata. Il dispositivo di identificazione 3 viene, per esempio, montato sul veicolo o imbarcazione oppure applicato ad un indumento della persona . In Figure 1, 1 generally indicates, as a whole, a synthetic aperture radar system suitable for monitoring a terrestrial or marine area, in which at least one target 2 is present, such as, for example, a vehicle, a person or a boat, which moves within the area itself. Target 2 is equipped with an identification device 3 which allows the radar system 1 to locate and identify target 2 in the monitored area. The identification device 3 is, for example, mounted on the vehicle or boat or applied to a person's garment.

Il sistema radar 1 comprende una piattaforma in movimento costituita, per esempio, da un satellite 4 che porta un trasmettitore 5 per trasmettere un segnale radar RS di tipo noto su di un'area da sorvegliare (non illustrata) un ricevitore 6 per ricevere un segnale di eco radar RES riflesso dalla superficie dell'area sorvegliata ed un modulo di comunicazione radio 7 collegato con il ricevitore 6 per trasmettere, tramite un apposito canale radio RCH, il segnale di eco radar RES ad una stazione di controllo 8 del sistema radar 1. La stazione di controllo 8 comprende un apparato di collegamento radio 9 per ricevere, attraverso il canale radio RCH, il segnale di eco radar RES dal satellite 4 ed un apparato di elaborazione 10 collegato con l'apparato di collegamento radio 9 per elaborare in modo numerico il segnale di eco radar RES. The radar system 1 comprises a moving platform consisting, for example, of a satellite 4 carrying a transmitter 5 to transmit a radar signal RS of a known type over an area to be monitored (not shown) a receiver 6 to receive a signal radar echo RES reflected from the surface of the monitored area and a radio communication module 7 connected to the receiver 6 to transmit, via a special radio channel RCH, the radar echo signal RES to a control station 8 of the radar system 1. The control station 8 comprises a radio link apparatus 9 for receiving, through the radio channel RCH, the radar echo signal RES from the satellite 4 and a processing apparatus 10 connected with the radio link apparatus 9 for numerical processing the RES radar echo signal.

In particolare, il segnale radar RS trasmesso dal trasmettitore 5 comprende una successione di impulsi a microonde modulati CHIRP (non illustrati) temporalmente distanziati tra loro e presentanti una durata di impulso radar DSAR determinata. In particular, the radar signal RS transmitted by the transmitter 5 comprises a succession of CHIRP modulated microwave pulses (not shown) temporally spaced apart and having a determined DSAR radar pulse duration.

Facendo riferimento alla figura 2, il dispositivo di identificazione 3 comprende un'antenna ricevente 11 per ricevere il segnale radar RS; un amplificatore a basso rumore ("Low Noise Amplifier") (LNA) 12 collegato all'antenna ricevente 11 per amplificare il segnale radar RS ricevuto; un modulatore 13, il quale ha un ingresso 14 atto a ricevere il segnale radar RS amplificato fornito dall'amplificatore a basso rumore 12, un ingresso 15 atto a ricevere un segnale modulante MODS che comprende informazioni relative all'obiettivo 2, ed un'uscita 16 atta a fornire un segnale modulato MS ottenuto modulando il segnale radar RS con il segnale modulante MODS; un amplificatore 17 collegato all'uscita del modulatore 13 per fornire un segnale radar elaborato ES ottenuto amplificando con un guadagno G determinato il segnale modulato MS; ed una antenna trasmittente 18 collegata all'amplificatore 17 per trasmettere il segnale radar elaborato ES. Referring to Figure 2, the identification device 3 comprises a receiving antenna 11 for receiving the radar signal RS; a Low Noise Amplifier (LNA) 12 connected to the receiving antenna 11 to amplify the received RS radar signal; a modulator 13, which has an input 14 suitable for receiving the amplified radar signal RS supplied by the low-noise amplifier 12, an input 15 suitable for receiving a modulating signal MODS which includes information relating to target 2, and an output 16 adapted to supply a modulated signal MS obtained by modulating the radar signal RS with the modulating signal MODS; an amplifier 17 connected to the output of the modulator 13 to provide a processed radar signal ES obtained by amplifying the modulated signal MS with a determined gain G; and a transmitting antenna 18 connected to the amplifier 17 for transmitting the processed radar signal ES.

Il dispositivo di identificazione 3 comprende, inoltre, un'unità di rivelazione 19 collegata all'antenna ricevente 11 per rivelare la presenza del segnale radar RS sull'antenna ricevente 11 stessa e fornire un riferimento temporale che identifica l'inizio degli impulsi del segnale radar RS; ed un'unità di attivazione 20 costituita, ad esempio, da un elemento interruttore atto a collegare l'uscita dell'amplificatore a basso rumore 15 con l'ingresso 14 del modulatore 13 su comando dell'unità di rivelazione 19 quando quest'ultima rivela la presenza del segnale radar RS. The identification device 3 also comprises a detection unit 19 connected to the receiving antenna 11 to detect the presence of the radar signal RS on the receiving antenna 11 itself and to provide a time reference which identifies the beginning of the radar signal pulses. RS; and an activation unit 20 consisting, for example, of a switch element adapted to connect the output of the low noise amplifier 15 with the input 14 of the modulator 13 on command of the detection unit 19 when the latter detects the presence of the RS radar signal.

Infine, il dispositivo di identificazione 3 comprende un'unità di crittazione 21 collegata all'ingresso 15 per crittare le informazioni trasportate dal segnale modulante MODS mediante una chiave di crittazione programmabile ed un'unità di memoria 22 per memorizzare tale chiave. Finally, the identification device 3 comprises an encryption unit 21 connected to the input 15 for encrypting the information carried by the modulating signal MODS by means of a programmable encryption key and a memory unit 22 for memorizing this key.

Facendo riferimento alla figura 3, il segnale modulante MODS comprende una sequenza di messaggi comprendente un messaggio o codice di identificazione ID che identifica univocamente l'obiettivo 2, e quindi il dispositivo di identificazione 3 di cui è munito l'obiettivo 2, ed uno o più messaggi di stato MGS accodati al messaggio di identificazione ID contenenti informazioni che l'obiettivo 2 desidera fare pervenire alla stazione di controllo 8, per esempio informazioni sullo stato dell'obiettivo 2 stesso. With reference to Figure 3, the modulating signal MODS comprises a sequence of messages comprising an identification message or code ID which uniquely identifies the objective 2, and therefore the identification device 3 with which the objective 2 is equipped, and one or multiple MGS status messages queued to the ID identification message containing information that the target 2 wishes to send to the control station 8, for example information on the status of the target 2 itself.

Il codice di identificazione ID è codificato mediante una rispettiva sequenza di un numero determinato NID dì cifre binarie presentanti, ciascuna, una durata di cifra DID determinata e ciascun messaggio di stato MSG è codificato mediante una rispettiva sequenza di un numero determinato NMSG di cifre binarie presentanti, ciascuna, una durata di cifra DMSG determinata ed in generale diversa dalla durata di cifra DID. The identification code ID is encoded by means of a respective sequence of a determined number NID of binary digits each having a determined DID digit duration and each MSG status message is encoded by means of a respective sequence of a given number NMSG of binary digits presenting , each, a duration of DMSG figure determined and in general different from the duration of DID figure.

Le durate di cifra DID e DMSG sono vincolate, in valore assoluto, alla durata di impulso radar DSAR, ossia alla durata complessiva della sequenza di messaggi non supera la durata di impulso radar DSAR. Il rapporto tra le durate di cifra DID e DMSG è definito dalle esigenze operative di identificazione e dipende in generale dal numero NID di cifre necessarie ad identificare tutti gli obiettivi che si vogliono seguire e dal numero NMSG di cifre binarie richieste per codificare i messaggi di stato MSG. Nel caso in cui non ci siano particolari esigenze operative e si voglia semplificare al massimo 1'implementazione la durata di cifra DMSG è pari alla durata di cifra DIO. The DID and DMSG digit durations are bound, in absolute value, to the DSAR radar pulse duration, i.e. the overall duration of the message sequence does not exceed the DSAR radar pulse duration. The relationship between the DID and DMSG digit durations is defined by the operational identification needs and generally depends on the NID number of digits necessary to identify all the objectives to be followed and on the NMSG number of binary digits required to encode the status messages. MSG. In the event that there are no particular operational needs and you want to simplify the implementation as much as possible, the duration of the DMSG figure is equal to the duration of the DIO figure.

Con riferimento ora alla figura 4, l'apparato di elaborazione 10 della stazione di controllo 8 comprende un'unità di elaborazione SAR 23 di tipo noto collegata all'uscita dell'apparato di collegamento radio 9 per elaborare il segnale di eco radar RES in modo tale da fornire una mappa bidimensionale dell'area sorvegliata e localizzare il dispositivo di identificazione 3 sulla mappa, ossia fornire un informazione di posizione POS; un'unità di demodulazione 24 collegata, anch'essa, all'uscita dell'apparato di collegamento radio 9 per demodulare il segnale di eco radar RES al fine di estrarre il codice di identificazione ID ed il messaggio di stato MSG; ed un'unità di decrittazione 25 collegata all'uscita dell'unità di demodulazione 24 per decrittare, mediante la medesima chiave di crittazione utilizzata dal dispositivo di identificazione 3, il codice di identificazione ID ed il messaggio di stato MSG. With reference now to Figure 4, the processing apparatus 10 of the control station 8 comprises a SAR processing unit 23 of a known type connected to the output of the radio link apparatus 9 to process the radar echo signal RES in a manner such as to provide a two-dimensional map of the monitored area and to locate the identification device 3 on the map, ie to provide a position information POS; a demodulation unit 24 also connected to the output of the radio link apparatus 9 to demodulate the radar echo signal RES in order to extract the identification code ID and the status message MSG; and a decryption unit 25 connected to the output of the demodulation unit 24 to decrypt, by means of the same encryption key used by the identification device 3, the identification code ID and the status message MSG.

L'unità di demodulazione 24 comprende una batteria di filtri adattati (non illustrati) operanti in successione su rispettive e successive porzioni del segnale di eco radar RES definite dalle durate di cifra DIO, DMSG delle cifre binarie che compongono la detta sequenza dì messaggi. In particolare, ciascun filtro è adattato ad una rispettiva porzione del segnale modulato MS definita da una corrispondente cifra binaria della sequenza di messaggi. Di conseguenza, il numero dei filtri adattati è pari al numero di cifre binarie che compongono la sequenza di messaggi. The demodulation unit 24 comprises a battery of adapted filters (not shown) operating in succession on respective and successive portions of the radar echo signal RES defined by the digit durations D10, DMSG of the binary digits that make up said sequence of messages. In particular, each filter is adapted to a respective portion of the modulated signal MS defined by a corresponding binary digit of the message sequence. Consequently, the number of matched filters is equal to the number of binary digits that make up the message sequence.

In uso, quando un impulso del segnale radar RS arriva all'antenna ricevente 11 del dispositivo di identificazione 3, l'unità di rivelazione 24 comanda l'unità di attivazione 25 per collegare l'amplificatore a basso rumore 15 con l'ingresso 14 del modulatore 13 in modo da attivare la modulazione del segnale radar RS con il segnale modulante MOD, che contiene il codice di identificazione ID ed i messaggi di stato MSG crittati. Il segnale modulato MS prodotto viene amplificato dall'amplificatore 17, e l'antenna trasmittente 18 trasmette il risultante segnale radar elaborato ES. In use, when a pulse of the radar signal RS arrives at the receiving antenna 11 of the identification device 3, the detection unit 24 controls the activation unit 25 to connect the low-noise amplifier 15 with the input 14 of the modulator 13 so as to activate the modulation of the radar signal RS with the modulating signal MOD, which contains the identification code ID and the encrypted MSG status messages. The produced MS modulated signal is amplified by the amplifier 17, and the transmitting antenna 18 transmits the resulting ES processed radar signal.

Il satellite 6 riceve, quindi, il segnale di eco radar RES, il quale corrisponde all'impulso del segnale radar RS trasmesso e comprende il segnale radar elaborato ES trasmesso dal dispositivo di identificazione 3, e trasmette tale segnale di eco radar RES alla stazione di controllo 8 attraverso il canale radio RCH. La unità di elaborazione SAR 23, una volta ricevuto il segnale di eco radar RES dall'apparato di collegamento 10, elabora il segnale di eco radar RES per localizzare l'obiettivo 2 sulla mappa dell'area sorvegliata. In particolare, la posizione del dispositivo di identificazione 3, e quindi dell'obiettivo 2, viene evidenziata da un punto più luminoso sulla mappa per via della maggiore intensità del segnale di eco radar RES prodotta, in quel punto, dalla trasmissione del segnale radar elaborato ad opera del dispositivo di identificazione 3 . The satellite 6 then receives the radar echo signal RES, which corresponds to the pulse of the transmitted radar signal RS and comprises the processed radar signal ES transmitted by the identification device 3, and transmits this radar echo signal RES to the station. control 8 through the RCH radio channel. The SAR processing unit 23, once it receives the radar echo signal RES from the connecting apparatus 10, processes the radar echo signal RES to locate the target 2 on the map of the monitored area. In particular, the position of the identification device 3, and therefore of the target 2, is highlighted by a brighter point on the map due to the greater intensity of the RES radar echo signal produced, at that point, by the transmission of the processed radar signal. by the identification device 3.

La cascata composta dalla unità di demodulazione 24 e dalla unità di crìttazione 25 opera in parallelo all'unità di elaborazione SAR 23 per identificare l'obiettivo 2. In particolare, i filtri adattati demodulano successive porzioni dell'impulso del segnale di eco radar RES per estrarre le informazioni contenute in corrispondenti cifre binarie del codice di identificazione ID e dei messaggi di stato MSG trasmessi dall'obiettivo 2. The cascade composed of the demodulation unit 24 and the encryption unit 25 operates in parallel with the SAR processing unit 23 to identify the target 2. In particular, the adapted filters demodulate successive portions of the pulse of the radar echo signal RES to extract the information contained in corresponding binary digits of the identification code ID and the MSG status messages transmitted by target 2.

Vale la pena di osservare che la batteria di filtri adattati, comprendendo un numero di filtri pari al numero di cifre binarie che compongono la sequenza di messaggi , si comporta nel complesso come un filtro adattato al segnale modulante MODS di tipo sub-ottimo . It is worth noting that the battery of adapted filters, comprising a number of filters equal to the number of binary digits that make up the sequence of messages, behaves as a whole as a filter adapted to the modulating signal MODS of the sub-optimal type.

In accordo con una seconda preferita forma di attuazione non illustrata, il segnale modulante MODS comprende una pluralità di ripetizioni della detta sequenza di messaggi accodate l'una di seguito all'altra. Le durate di cifra DID e DMSG sono determinate in modo tale che la durata complessiva delle ripetizioni della sequenza di messaggi non superi la durata di impulso radar DSAR. In accordance with a second preferred embodiment not illustrated, the modulating signal MODS comprises a plurality of repetitions of said sequence of messages queued one after the other. The DID and DMSG digit durations are determined so that the total repetition duration of the message sequence does not exceed the DSAR radar pulse duration.

In accordo con una terza preferita forma di attuazione, il sistema radar 1 comprende almeno un dispositivo di identificazione 3 del tipo di quello illustrato nella figura 5 che differisce dal dispositivo di identificazione 3 della figura 4 per il fatto di comprendere una sola antenna 26 al posto dell'antenna ricevente 11 e dell'antenna trasmittente 18; ed un unità di selezione 27 per collegare l'antenna 26 selettivamente all'ingresso dell'amplificatore a basso rumore 15 per ricevere il segnale radar RS ed all'uscita dell'amplificatore 17 per trasmettere il segnale radar elaborato ES. In accordance with a third preferred embodiment, the radar system 1 comprises at least one identification device 3 of the type illustrated in Figure 5 which differs from the identification device 3 of Figure 4 in that it comprises a single antenna 26 instead of of the receiving antenna 11 and of the transmitting antenna 18; and a selection unit 27 for connecting the antenna 26 selectively to the input of the low noise amplifier 15 to receive the radar signal RS and to the output of the amplifier 17 to transmit the processed radar signal ES.

Il principale vantaggio del sistema radar 1 oggetto della presente invenzione è di localizzare ed identificare l'obiettivo 2 anche quando questo si muove all'interno dell'area sorvegliata. Inoltre, è possibile localizzare più obiettivi 2 che stazionano o si muovono all'interno dell'area sorvegliata e che sono provvisti di codici di identificazione ID differenti. Infine, il sistema radar 1 sopra descritto permette di ridurre la probabilità di produrre falsi rilevamenti durante la ricostruzione della mappa o di localizzare più di un obiettivo 2 all'interno della stessa cella di risoluzione della mappa . The main advantage of the radar system 1 object of the present invention is to locate and identify target 2 even when it moves within the monitored area. In addition, it is possible to locate multiple targets 2 which are stationed or moving within the monitored area and which are provided with different identification codes ID. Finally, the radar system 1 described above makes it possible to reduce the probability of producing false detections during the reconstruction of the map or of locating more than one target 2 within the same resolution cell of the map.

Claims (1)

R IV E N D I CA Z IO N I 1.- Metodo di identificazione di un obiettivo (2) per un sistema radar (1) ad apertura sintetica; il metodo comprendendo: - munire l'obiettivo (2) di un dispositivo di identificazione (3); ricevere, da parte del dispositivo di identificazione (3), un segnale radar (RS) trasmesso dal sistema radar (1); elaborare, da parte del dispositivo di identificazione (3), il segnale radar (RS) ricevuto per ottenere un segnale radar elaborato (ES); trasmettere, da parte del dispositivo di identificazione (3), il segnale radar elaborato (ES); - ricevere, da parte del sistema radar (1), un segnale di eco radar (RES) comprendente il segnale radar elaborato (ES); e - elaborare, da parte del sistema radar (1), il segnale di eco radar (RES) per localizzare 1'obiettivo (2); il metodo essendo caratterizzato dal fatto che elaborare, da parte del dispositivo di identificazione (3), il segnale radar (RS) ricevuto comprende : associare al segnale radar (RS) ricevuto informazioni (ID, MSG) relative all'obiettivo (2). 2.- Metodo secondo la rivendicazione 1, in cui elaborare, da parte del sistema radar (1), il segnale di eco radar (RES) comprende: estrarre le dette informazioni (ID, MSG) relative all'obiettivo (2) dal segnale di eco radar (RES) per identificare l'obiettivo (2). 3.- Metodo secondo la rivendicazione 2, in cui associare, da parte del dispositivo di identificazione (3), al segnale radar (RS) ricevuto informazioni (ID, MSG) relative all'obiettivo (2) comprende : - modulare il segnale radar (RS) ricevuto con un segnale modulante (MODS) comprendente le dette informazioni (ID, MSG) relative all'obiettivo (2); estrarre, da parte del sistema radar (1), le informazioni (ID, MSG) relative all'obiettivo (2) dal segnale di eco radar (RES) comprendendo: - demodulare il segnale di eco radar (RES). 4.- Metodo secondo la rivendicazione 3, in cui elaborare, da parte del dispositivo di identificazione (3), il segnale radar (RS) ricevuto comprende : - amplificare il segnale radar (RS) ricevuto; 5.- Metodo secondo la rivendicazione 4, in cui la modulazione del segnale radar (RS) ricevuto è eseguita prima dell'amplificazione del segnale radar (RS) ricevuto. 6.- Metodo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui elaborare, da parte del dispositivo di identificazione (3), il segnale radar (RS) ricevuto comprende: crittare le dette informazioni (ID, MSG) relative all'obiettivo (2) mediante una chiave programmabile; estrarre, da parte del sistema radar (1), le informazioni (ID, MSG) relative all'obiettivo (2) dal segnale di eco radar (RES) comprendendo: - decrittare le informazioni (ID, MSG) relative all'obiettivo (2) mediante tale chiave programmabile. 7.- Metodo secondo la rivendicazione 6, in cui la crittazione, da parte del dispositivo di identificazione (3), delle dette informazioni (ID, MSG) è eseguita prima della modulazione del segnale radar (RS) ricevuto 8.- Metodo secondo la rivendicazione 6 o 7, in cui la decrittazione, da parte del sistema radar (1), delle dette informazioni (ID, MSG) relative all'obiettivo (2) è eseguita dopo la demodulazione del segnale di eco radar (RES). 9.- Metodo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 3 a 8, in cui elaborare, da parte del dispositivo di identificazione (3), il segnale radar (RS) ricevuto comprende: - rivelare la presenza del segnale radar (RS); e - attivare la modulazione del segnale radar (RS) ricevuto soltanto in presenza del segnale radar (RS). 10.- Metodo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui le dette informazioni (ID, MSG) relative all'obiettivo (2) comprendono almeno un codice di identificazione (ID) che identifica in modo univoco l'obiettivo (2). 11.- Metodo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui le dette informazioni (ID, MSG) relative all'obiettivo (2) comprendono almeno un messaggio di stato (MSG) che riguarda lo stato dell'obiettivo (2). 12.- Metodo secondo la rivendicazione 11, in cui le dette informazioni (ID, MSG) relative all'obiettivo (2) comprendono almeno una sequenza di messaggio comprendente uno di detto codice di identificazione (ID) ed almeno uno di detto messaggio di stato (MSG) accodato al codice di identificazione (ID). 13.- Metodo secondo la rivendicazione 12, in cui le dette informazioni ( ID, MSG) relative all'obiettivo (2) comprendono una pluralità di ripetizioni della detta sequenza di messaggi accodate l'una di seguito all'altra. 14.- Metodo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 11 a 13, in cui il detto codice di identificazione (ID) è codificato mediante una rispettiva prima sequenza di un primo numero (NID) determinato di cifre binarie presentanti, ciascuna, una prima durata di cifra (DID) determinata ed il detto messaggio di stato (MSG) è codificato mediante una rispettiva seconda sequenza di un secondo numero (NMSG) determinato di cifre binarie presentanti, ciascuna, una seconda durata di cifra (DMSG) determinata . 15.- Metodo secondo la rivendicazione 14, in cui la detta seconda durata di cifra (DMSG) è pari alla detta prima durata di cifra (DID). 16.- Metodo secondo la rivendicazione 14 o 15, in cui il detto segnale radar (RS) comprende almeno un impulso radar presentante una durata di impulso (DSAR) determinata; la detta prima durata di cifra (DID) e la detta seconda durata di cifra (DMSG) essendo determinate in modo tale che le cifre binarie codificanti le dette informazioni (ID, MSG) relative all'obiettivo (2) presentino una durata complessiva che non superi la durata di impulso (DSAR). 17.- Metodo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 14 a 17, in cui estrarre, da parte del sistema radar (1), le informazioni (ID, MSG) relative all'obiettivo (2) dal segnale di eco radar (RES) comprende: - effettuare una successione di demodulazioni a filtro adattato di rispettive e successive porzioni del segnale di eco radar (RES) definite dalle durate di cifra (DIO, DMSG) di tutte le dette cifre binarie che codificano le dette informazioni (ID, MSG) relative all'obiettivo (2). 18.- Metodo secondo la rivendicazione 17, in cui associare, da parte del dispositivo di identificazione (3), al segnale radar (RS) ricevuto le dette informazioni (ID, MSG) relative all'obiettivo (2) comprende: - modulare il segnale radar (RS) ricevuto con un segnale modulante (MODS) comprendente le dette informazioni relative all'obiettivo (2) per ottenere un segnale modulato (MS); ciascuno di detti filtri adattati essendo adattato ad una rispettiva porzione del segnale modulato (MS) definita da una corrispondente di dette cifre binaria della detta sequenza di messaggi. 19.- Dispositivo di identificazione di un obiettivo (2) per un sistema radar (1) ad apertura sintetica; il dispositivo di identificazione (3) comprendendo mezzi di ricezione (11; 26) per ricevere un segnale radar (RS) trasmesso dal sistema radar (1), mezzi di amplificazione (17) per amplificare il segnale radar (RS) ricevuto; e mezzi di trasmissione (18; 26) per trasmettere un segnale radar elaborato (ES) fornito dai detti mezzi di amplificazione (17); il dispositivo di identificazione (3) essendo caratterizzato dal fatto di comprendere mezzi di elaborazione di segnale (13, 19, 20, 21, 22) per associare al segnale radar (RS) ricevuto informazioni (ID, MSG) relative all'obiettivo (2) che permettono l'identificazione dell'obiettivo (2) stesso da parte del sistema radar (1). 20.- Dispositivo secondo la rivendicazione 19, in cui i detti mezzi di elaborazione di segnale (13, 19, 20, 21, 22) comprendono mezzi di modulazione (13) per modulare il segnale radar (RS) ricevuto con un segnale modulante (MODS) comprendente le dette informazioni (ID, MSG) relative all'obiettivo (2). 21.- Dispositivo secondo la rivendicazione 20, in cui i detti mezzi di modulazione (13) sono collegati tra i detti mezzi di ricezione (11; 26) ed i detti mezzi di amplificazione (17). 22.- Dispositivo secondo la rivendicazione 20 o 21, in cui i detti mezzi di elaborazione di segnale (13, 19, 20, 21, 22) comprendono mezzi di crittazione (21) per crìttare le dette informazioni (ID, MSG) relative all'obiettivo (2) tramite una chiave programmabile e mezzi di memoria (22) per memorizzare la chiave programmabile. 23.- Dispositivo secondo la rivendicazione 22, in cui i detti mezzi di crittazione (21) sono collegati all'ingresso dei detti mezzi di modulazione (13). 24.- Dispositivo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 20 a 23, in cui i detti mezzi di elaborazione di segnale (13, 19, 20, 21, 22) comprendono mezzi di rivelazione (19) collegati in uscita dei detti mezzi di ricezione (11; 26) per rivelare la presenza del segnale radar (RS), e mezzi di attivazione (20) atti a collegare i mezzi di ricezione (11; 26) all'ingresso dei detti mezzi di modulazione (13) su comando dei mezzi di rivelazione (19) quando viene rivelata la presenza del segnale radar (RS). 25.- Dispositivo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 19 a 24, in cui i detti mezzi di ricezione e trasmissione (11, 18; 26) comprendono mezzi d'antenna (26); il dispositivo comprendendo inoltre mezzi di selezione (27) per collegare i mezzi d'antenna (26) selettivamente all'ingresso dei detti mezzi elaborazione di segnale (13, 19, 20, 21, 22) per ricevere il detto segnale radar (RS) ed all'uscita dei detti mezzi di amplificazione (17) per trasmettere il detto segnale radar elaborato (ES). 26.- Sistema radar ad apertura sintetica comprendente mezzi trasmettitori (5) per trasmettere un segnale radar (RS); mezzi ricevitori (6) per ricevere un segnale di eco radar (RES) comprendente un segnale radar elaborato (ES) trasmesso da un dispositivo di identificazione (3) del tipo rivendicato in una qualsiasi delle rivendicazioni da 19 a 25; e mezzi di elaborazione (10) collegati con i mezzi ricevitori (6) per elaborare il segnale di eco radar (RES) e configurati per elaborare detto segnale radar elaborato (ES) in modo da identificare il detto obiettivo (2). 27.- Sistema secondo al rivendicazione 26, in cui i mezzi di elaborazione (10) comprendono mezzi di demodulazione (24) per demodulare il detto segnale di eco radar (RES) in modo da estrarre le dette informazioni (ID, MSG) relative all'obiettivo (2). 28.- Sistema secondo la rivendicazione 26 o 27, in cui i detti mezzi di elaborazione (10) comprendono mezzi di decrittazione (25) per decrittare le dette informazioni (ID, MSG) relative all'obiettivo (2) mediante la detta chiave programmabile. 29.- Sistema secondo la rivendicazione 28, in cui i detti mezzi di decrittazione (25) sono collegati in uscita ai detti mezzi di demodulazione (24). 30.- Sistema secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 26 a 29, in cui il detto segnale modulante (MODS) comprende una sequenza di cifre binarie atta a codificare le dette informazioni (ID, MSG) relative all'obiettivo (2); le cifre binarie presentano rispettive durate di cifra (DID, DMSG); i detti mezzi di demodulazione (24) comprendendo una batteria di filtri adattati atti ad operare in successione su rispettive e successive porzioni del segnale di eco radar (RES) definite dalle durate di cifra (DID, DMSG). 31.- Sistema secondo la rivendicazione 30, in cui i detti mezzi di modulazione (16) forniscono un segnale modulato (MS); ciascuno di detti filtri adattati essendo adattato ad una rispettiva porzione del segnale modulato (MS) definita dalla durata di cifra (DIO, DMSG) di una corrispondente detta cifra binaria .R IV E N D I CA C T IO N I 1.- Method of identification of a target (2) for a radar system (1) with synthetic aperture; the method including: - equip the objective (2) with an identification device (3); receiving, from the identification device (3), a radar signal (RS) transmitted by the radar system (1); processing, by the identification device (3), the received radar signal (RS) to obtain a processed radar signal (ES); transmitting, by the identification device (3), the processed radar signal (ES); - receiving, from the radar system (1), a radar echo signal (RES) comprising the processed radar signal (ES); And - processing, by the radar system (1), the radar echo signal (RES) to locate the target (2); the method being characterized in that processing, by the identification device (3), the received radar signal (RS) comprises: associate information (ID, MSG) relating to the target (2) to the received radar signal (RS). 2. A method according to Claim 1, in which processing, by the radar system (1), the radar echo signal (RES) comprises: extracting said information (ID, MSG) relating to the target (2) from the radar echo signal (RES) to identify the target (2). 3. A method according to Claim 2, wherein associating, by the identification device (3), to the received radar signal (RS) information (ID, MSG) relating to the target (2) comprises: - modulating the radar signal (RS) received with a modulating signal (MODS) comprising said information (ID, MSG) relating to the target (2); extract, from the radar system (1), the information (ID, MSG) related to the target (2) from the radar echo signal (RES) including: - demodulate the radar echo signal (RES). 4. A method according to Claim 3, wherein processing, by the identification device (3), the received radar signal (RS) comprises: - amplify the received radar signal (RS); 5. A method according to Claim 4, wherein the modulation of the received radar (RS) signal is performed before the amplification of the received radar (RS) signal. 6. A method according to any one of the preceding claims, in which processing, by the identification device (3), the received radar signal (RS) comprises: encrypt said information (ID, MSG) relating to the objective (2) by means of a programmable key; extract, from the radar system (1), the information (ID, MSG) related to the target (2) from the radar echo signal (RES) including: - decrypt the information (ID, MSG) relating to the objective (2) using this programmable key. 7.- Method according to claim 6, in which the encryption, by the identification device (3), of said information (ID, MSG) is performed before modulation of the received radar signal (RS) 8.- Method according to claim 6 or 7, wherein the decryption, by the radar system (1), of said information (ID, MSG) relating to the target (2) is performed after demodulation of the radar echo signal (RES). 9. A method according to any one of claims 3 to 8, in which processing, by the identification device (3), the received radar signal (RS) comprises: - detect the presence of the radar signal (RS); and - activate the modulation of the radar signal (RS) received only in the presence of the radar signal (RS). 10.- Method according to any one of the preceding claims, wherein said information (ID, MSG) relating to the objective (2) comprises at least one identification code (ID) which uniquely identifies the objective (2). 11. A method according to any one of the preceding claims, wherein said information (ID, MSG) relating to the objective (2) comprises at least one status message (MSG) relating to the state of the objective (2). 12.- Method according to claim 11, wherein said information (ID, MSG) relating to the target (2) comprises at least one message sequence comprising one of said identification code (ID) and at least one of said status message (MSG) appended to the identification code (ID). 13. A method according to Claim 12, wherein said information (ID, MSG) relating to the target (2) comprises a plurality of repetitions of said sequence of messages queued one after the other. 14. A method according to any one of claims 11 to 13, wherein said identification code (ID) is encoded by means of a respective first sequence of a first determined number (NID) of binary digits each having a first duration of determined digit (DID) and said status message (MSG) is coded by means of a respective second sequence of a second determined number (NMSG) of binary digits each having a second determined digit duration (DMSG). 15. A method according to claim 14, wherein said second digit duration (DMSG) is equal to said first digit duration (DID). 16. A method according to claim 14 or 15, wherein said radar signal (RS) comprises at least one radar pulse having a determined pulse duration (DSAR); said first digit duration (DID) and said second digit duration (DMSG) being determined in such a way that the binary digits encoding said information (ID, MSG) relating to the target (2) have an overall duration that does not exceed the pulse width (DSAR). 17. Method according to any one of claims 14 to 17, wherein extracting, by the radar system (1), the information (ID, MSG) relating to the target (2) from the radar echo signal (RES) comprises : - carry out a succession of demodulations with adapted filter of respective and successive portions of the radar echo signal (RES) defined by the digit durations (DIO, DMSG) of all said binary digits that encode the said information (ID, MSG) relating to the 'objective (2). 18. Method according to claim 17, wherein associating, by the identification device (3), to the received radar signal (RS) the said information (ID, MSG) relating to the target (2) comprises: - modulating the received radar signal (RS) with a modulating signal (MODS) comprising said information relating to the target (2) to obtain a modulated signal (MS); each of said matched filters being matched to a respective portion of the modulated signal (MS) defined by a corresponding one of said binary digits of said sequence of messages. 19.- Objective identification device (2) for a synthetic aperture radar system (1); the identification device (3) comprising receiving means (11; 26) for receiving a radar signal (RS) transmitted by the radar system (1), amplification means (17) for amplifying the received radar signal (RS); and transmission means (18; 26) for transmitting a processed radar signal (ES) provided by said amplification means (17); the identification device (3) being characterized in that it comprises signal processing means (13, 19, 20, 21, 22) for associating the received radar signal (RS) with information (ID, MSG) relating to the target (2 ) that allow the identification of the target (2) itself by the radar system (1). 20.- Device according to claim 19, wherein said signal processing means (13, 19, 20, 21, 22) comprise modulation means (13) for modulating the radar signal (RS) received with a modulating signal ( MODS) comprising the said information (ID, MSG) relating to the objective (2). 21.- Device according to claim 20, wherein said modulation means (13) are connected between said receiving means (11; 26) and said amplification means (17). 22.- Device according to claim 20 or 21, wherein said signal processing means (13, 19, 20, 21, 22) comprise encryption means (21) for encrypting said information (ID, MSG) relating to the objective (2) by means of a programmable key and memory means (22) for memorizing the programmable key. 23.- Device according to claim 22, in which said encryption means (21) are connected to the input of said modulation means (13). 24. Device according to any one of claims 20 to 23, wherein said signal processing means (13, 19, 20, 21, 22) comprise detection means (19) connected at the output of said receiving means (11 ; 26) to detect the presence of the radar signal (RS), and activation means (20) adapted to connect the receiving means (11; 26) to the input of said modulation means (13) upon command of the detection means (19) when the presence of the radar signal (RS) is detected. 25.- Device according to any one of claims 19 to 24, wherein said receiving and transmitting means (11, 18; 26) comprise antenna means (26); the device further comprising selection means (27) for connecting the antenna means (26) selectively to the input of said signal processing means (13, 19, 20, 21, 22) to receive the said radar signal (RS) and at the output of said amplification means (17) for transmitting said processed radar signal (ES). 26.- Synthetic aperture radar system comprising transmitter means (5) for transmitting a radar signal (RS); receiving means (6) for receiving a radar echo signal (RES) comprising a processed radar signal (ES) transmitted by an identification device (3) of the type claimed in any one of claims 19 to 25; and processing means (10) connected to the receiving means (6) for processing the radar echo signal (RES) and configured to process said processed radar signal (ES) so as to identify said target (2). 27.- System according to claim 26, in which the processing means (10) comprise demodulation means (24) for demodulating the said radar echo signal (RES) so as to extract the said information (ID, MSG) relating to the 'objective (2). 28.- System according to claim 26 or 27, wherein said processing means (10) comprise decryption means (25) for decrypting said information (ID, MSG) relating to the target (2) by means of said programmable key . 29.- System according to claim 28, in which said decryption means (25) are connected at the output to said demodulation means (24). 30.- System according to any one of claims 26 to 29, wherein said modulating signal (MODS) comprises a sequence of binary digits suitable for encoding said information (ID, MSG) relating to the target (2); binary digits have respective digit durations (DID, DMSG); the said demodulation means (24) comprising a battery of adapted filters adapted to operate in succession on respective and successive portions of the radar echo signal (RES) defined by the digit durations (DID, DMSG). 31. System according to claim 30, wherein said modulation means (16) provide a modulated signal (MS); each of said matched filters being matched to a respective portion of the modulated signal (MS) defined by the digit duration (DIO, DMSG) of a corresponding said binary digit.
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